一种航空滑油泵综合试验台的制作方法

本发明涉及一种航空滑油泵综合试验台。

背景技术：

航空滑油泵是飞行器润滑油系统的重要组成部件，具有重量轻、结构紧凑、一轴多级、耐高温、高转速、真空环境下工作等特点，主要用于发动机轴承和传动齿轮部分润滑油的输送与回收，其质量好坏直接关系到飞行器的飞行安全，滑油泵在科研过程中需要完成其不同工作状态下的性能测试与故障原因分析，在装机前须完成磨合与试验。现有的设备无法同时满足滑油泵转速0-12000r/min，试验温度0-200℃，被试滑油泵进油口压力-95~100kpa的要求，滑油泵的磨合运转试验、密封试验、地面性能试验、调压活门试验、高空性能试验需要在不同试验台完成，被试滑油泵需要多次拆装，工作效率低。

技术实现要素：

本发明其目的就在于提供一种航空滑油泵综合试验台，解决了现有设备无法同时满足滑油泵转速0-12000r/min，试验温度0-200℃，被试滑油泵进油口压力-95~100kpa的要求，以及滑油泵的磨合运转试验、密封试验、地面性能试验、调压活门试验、高空性能试验需要在不同试验台完成，存在被试滑油泵需要多次拆装，工作效率低的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种航空滑油泵综合试验台，包括计量油箱、主油箱、被试滑油泵；所述被试滑油泵经4路供油管路分别与主油箱、计量油箱的侧部下端连接，被试滑油泵经2路回油管路与主油箱的顶部连接；所述计量油箱与主油箱之间分别设有循环油路和气压调节回路；所述的4路供油回路上依次串接有第一压力变送器、第一温度变送器、调节阀、第一流量计、第一气动三通球阀，4个第一气动三通球阀的两个端口均分别连接第一吸油过滤器和第二吸油过滤器，第一吸油过滤器连接计量油箱的侧部下端，第二吸油过滤器连接主油箱的侧部下端；所述的2路回油管路上依次串接有第二压力变送器、第二温度变送器、第二流量计、溢流阀、调节阀，2个调节阀均与回油过滤器连接，回油过滤器与主油箱顶部连接；所述气压调节回路的两端分别连接主油箱和计量油箱的顶部，气压调节回路上依次串接有粗调节阀和精调节阀，计量油箱与粗调节阀之间的气压调节回路上还分别连接有真空泵和调压过滤器，调压过滤器连接压缩空气；所述循环油路上依次串接有第三吸油过滤器、循环泵、第二气动三通球阀，第二气动三通球阀的两个端口分别连接散热器和加热器，散热器连接第一单向阀，所述第一单向阀与加热器的一端均与粗过滤器连接，粗过滤器依次串接精过滤器、高精过滤器、第二单向阀后经第三气动三通球阀分别连接至主油箱和计量油箱的侧部上端，所述第三吸油过滤器的一端分别经第一气动球阀、第二气动球阀对应连接计量油箱和主油箱的底部；所述被试滑油泵经齿轮箱与驱动电机连接。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

(1)本试验台合理设计各个关键部件、科学设置各关键部件之间的连接关系，通过对被试滑油泵油压、温度、流量、真空度的调节，可以成功模拟多个型号被试滑油泵的高空与地面工作状态，适用性广；

(2)被试滑油泵一次安装可以完成其磨合运转试验、密封试验、地面性能试验、调压活门试验、高空性能试验共五个项目的试验，减少了试验时的拆装工作量；

(3)在科研阶段，调节油压、温度、转速参数至所要求的指标，测量被试滑油泵的各个油口的流量，获得被试滑油泵的性能数据，操作方法简单、准确度高，可大幅降低被试滑油泵试验时间及费用，并加快滑油泵的科研进度；

(4)在循环回路设有加热器与散热器，可以分别为主油箱或者计量油箱油液加热与冷却，保证系统油温稳定；

(5)使用计量油箱与流量计两种方式测量管路流量，测量过程直观，测量精度高。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的系统油路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

一种航空滑油泵综合试验台，包括计量油箱2、主油箱1、被试滑油泵3；如图1所示，所述被试滑油泵3经4路供油管路分别与主油箱1、计量油箱2的侧部下端连接，被试滑油泵3经2路回油管路与主油箱1的顶部连接；所述计量油箱2与主油箱1之间分别设有循环油路和气压调节回路；所述的4路供油回路上依次串接有第一压力变送器10、第一温度变送器9、调节阀8、第一流量计7、第一气动三通球阀6，4个第一气动三通球阀6的两个端口均分别连接第一吸油过滤器41和第二吸油过滤器42，第一吸油过滤器41连接计量油箱3的侧部下端，第二吸油过滤器42连接主油箱1的侧部下端；所述的2路回油管路上依次串接有第二压力变送器101、第二温度变送器91、第二流量计71、溢流阀13、调节阀14，2个调节阀14均与回油过滤器15连接，回油过滤器15与主油箱1顶部连接；所述气压调节回路的两端分别连接主油箱1和计量油箱2的顶部，气压调节回路上依次串接有粗调节阀26和精调节阀27，计量油箱2与粗调节阀26之间的气压调节回路上还分别连接有真空泵18和调压过滤器17，调压过滤器17连接压缩空气16；所述循环油路上依次串接有第三吸油过滤器43、循环泵19、第二气动三通球阀61，第二气动三通球阀61的两个端口分别连接散热器20和加热器21，散热器20连接第一单向阀25，所述第一单向阀25与加热器21的一端均与粗过滤器22连接，粗过滤器22依次串接精过滤器23、高精过滤器24、第二单向阀251后经第三气动三通球阀62分别连接至主油箱1和计量油箱2的侧部上端，所述第三吸油过滤器43的一端分别经第一气动球阀51、第二气动球阀52对应连接计量油箱2和主油箱1的底部；所述被试滑油泵3经齿轮箱11与驱动电机12连接。

所述循环油路上的加热器21与散热器20之间为并联结构。

所述主油箱1与计量油箱2均按照真空容器设计为封闭形式圆柱形结构，主油箱1与计量油箱2之间的空气腔相通，保证试验时主油箱1与计量油箱2的气压平衡。

所述真空泵18与主油箱1的空气腔相通。

所述压缩空气16经过调压过滤器17后与主油箱1的空气腔相通。

所述驱动电机12使用功率11kw的2级变频电机，频率50hz时，输出转速为3000r/min，通过变频器改变频率控制其转速。

所述第二温度变送器91上安装有压力表。

所述齿轮箱11采用具备正反转功能的圆柱斜齿轮传动、单输入单输出结构，通过控制电机旋转方向实现正反转；齿轮箱11各轴承处装有温度传感器实时监控轴承温度，轴承超温时能够自动报警并卸荷停机。

本发明中共设有四路供油管路，可以同时为被试滑油泵3的四个吸油口供油，并实时反馈每个吸油口的工作状态；设有两路回油管路，与被试滑油泵3的两个出油口相连，接收被试滑油泵3输出的油液，并实时反馈每个出油口的工作状态；所述主油箱1与被试滑油泵3的吸油口之间依次设有第二吸油过滤器42、第一气动三通球阀6、第一流量计7、节流阀8、第一温度变送器9、第一压力变送器10，其中第二吸油过滤器42拦截油液杂质，保护下游元件与被试滑油泵3；4个第一气动三通球阀6选择由主油箱1或者计量油箱2供油；第一流量计7、第一温度变送器9、第一压力变送器10分别测试其供油管路的流量、油温与油压；节流阀8控制当前油路的阻力；四路供油管路结构的相同。

所述被试滑油泵3的回油口与主油箱1之间依次设有第二压力变送器101、第二温度变送器91、第二流量计71、溢流阀13、调节阀14、回油过滤器15；其中第二压力变送器101、第二温度变送器91、第二流量计71分别测试当前油路的油压、油温与流量；溢流阀13限制当前回油管路的最高压力，保证试验压力在安全值以内；调节阀14控制当前油路的压力；回油过滤器15可以滤除被试滑油泵3磨合过程中产生的污染物，两路回油管路的结构相同。

所述计量油箱2经过标定，通过4个第一气动三通球阀6分别选择由计量油箱2或者主油箱1供油，当被试滑油泵3的某一吸油口由计量油箱2供油时可实现该吸油口流量的计量，使用计量油箱2测试流量直观、可靠，同时计量油箱2可以作为流量计校准的工具。

所述真空泵18与主油箱1的空气腔相通，进行高空试验时，开启真空泵18，模拟被试滑油泵3高空下的工作状态.

所述压缩空气16经过调压过滤器17后与主油箱1的空气腔相通，进行地面性能试验时，为被试滑油泵3提供正压。

所述齿轮箱11采用圆柱斜齿轮传动，单输入单输出结构，齿轮箱11具备正反转功能，通过控制电机旋转方向实现正反转；输入转速3000r/min时，输出转速15000r/min，变频器60hz时，输出转速达到最高转速18000r/min；齿轮箱11的各轴承处装有温度传感器实时监控轴承温度，轴承超温时能够自动报警并卸荷停机。

所述循环泵19的出口与主油箱1之间设有第二气动三通球阀61、散热器20、加热器21、粗过滤器22、精过滤器23、高精过滤器24、第一单向阀25、第二单向阀251、第三气动三通球阀62，以实现主油箱1与计量油箱2之间油液的交换、过滤净化与油温控制。

本发明的工作原理是：被试滑油泵3安装于齿轮箱11的输出轴上，当驱动电机12工作时，其作为动力源带动齿轮箱11的输入轴旋转，齿轮箱11增速后驱动被试滑油泵3工作，驱动电机12的转速由变频器控制，实现被试滑油泵3转速的控制；本试验台共设有四路供油管路，可以同时为被试滑油泵3的四个吸油口供油，两路回油管路与被试滑油泵3的两个出油口相连，接收被试滑油泵3输出的油液。

在被试滑油泵3工作时，油液由主油箱1经过吸油过滤器42进入第一气动三通球阀6或者由计量油箱2经过吸油过滤器41进入第一气动三通球阀6；第一气动三通球阀6可以控制所在的供油管路由主油箱1或者计量油箱2供油；油液由第一气动三通球阀6流出后依次经过第一流量计7、节流阀8、第一温度变送器9、第一压力变送器10后进入被试滑油泵3的吸油口，第一流量计7、节流阀8、第一温度变送器9、第一压力变送器10测量被试滑油泵3的吸油口的流量、温度、压力，以反映被试滑油泵3的工作状态；节流阀8可以调节被试滑油泵3吸油口的供油压力，并且四路供油管路的工作原理均是相同。

油液由被试滑油泵3的出油口流出，依次经过第二压力变送器101、第二温度变送器91、第二流量计71、溢流阀13、调节阀14、回油过滤器15后回到主油箱1；第二压力变送器101、第二温度变送器91、第二流量计71测量被试滑油泵3出油口的压力、温度、流量；调节阀14可以调节被试滑油泵3出油口的压力，以达到试验要求；回油过滤器15拦截被试滑油泵3磨合产生的污染物，保证试验油液的清洁度；在调节阀14的上游装有溢流阀13，用以限制回油管路的最高压力，保证试验操作安全，并且两路回油管路的工作原理相同。

所述由主油箱1、第二气动球阀52、计量油箱2、第一气动球阀51、第三吸油过滤器43、循环泵19、第二气动三通球阀61、散热器20、加热器21、粗过滤器22、精过滤器23、高精过滤器24、第一单向阀25、第二单向阀251、第三气动三通球阀62组成的循环回路既可以完成主油箱1或者计量油箱2油液的循环过滤、加热与散热，又可以完成主油箱1与计量油箱2之间油液的交换；第二气动三通球阀61选择的油液由散热器20或者加热器21流过，以实现油液温度的控制。

真空泵18用来对主油箱1抽真空形成负压，当被试滑油泵3随飞机上升时，大气压会随高度的升高而降低，对油箱进行抽真空会使得油箱内气压降低，从而达到模拟高空条件的目的，粗调节阀26与精调节阀27实现气压的精确调节；主油箱1通压缩空气16来增加主油箱1内的气压；被试滑油泵3的吸油口压力≥0是其地面性能测试所须的条件，通过调压过滤器17调节气压的大小，以满足被试滑油泵3地面性能测试的条件。

本发明所述的试验台能同时满足多个型号滑油泵的磨合运转、密封、地面性能、调压活门、高空性能等试验的要求；并且该试验台能够满足不同规格滑油泵，多个试验项目的要求，一次安装即可完成被试滑油泵所有的试验项目，减少了拆装工作量。